CN100371115C - 用于断开分离轴承盖的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，用于将至少一个轴承盖(2)从发动机箱、尤其是用于往复活塞发动机的曲轴箱的轴承组件(6)中的相应止推座(4)断开分离，该发动机箱设有并排设置的轴承孔(8)。本发明的方法包括：将包括两个半心轴(12，14)的延伸心轴(10)引入至少一个轴承孔(8)中，并且通过在所述半心轴(12，14)之间起作用的扩展器(16)使所述半心轴(12，14)分开以在所述止推座(4)与轴承盖(2)之间生成断开分离力。所述发明的特征在于，所述轴承盖(2)以不能转动的方式夹紧在相应半心轴(12)和固定装置(22)之间，但是可以沿着断开分离方向以有限方式运动。

Description

用于断开分离轴承盖的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种方法和装置，其用于将至少一个轴承盖从发动机箱、尤其是用于往复活塞发动机的曲轴箱的轴承组件中的相应止推座断开或断裂分离(fracture separation)，该发动机箱设有并排设置的轴承孔。
背景技术
已知类型的方法和装置通常涉及将包括两个半心轴的延伸心轴引入一个或多个轴承孔中，并且通过以力致动的方式使这两个半心轴展开，而产生用于将轴承盖从止推座分离的断裂分离力。
该展开分离过程通常是这样实现的，即以机械或液压的方式驱动分离楔形件(例如参考美国专利4,684,267或DE 4413255的图1)，或者将液压作用的扩展器定位在所述半心轴之间。此外，使用铰接组件形式的扩展器(例如参照DE 19918067)。
还已知的是，将止推座牢固地夹紧在静止支架上，并且通过引入张力而以可控的方式来“切断”轴承盖(参照DE 4413255的图2)。为此，将半连杆(tie-rod half)放置在轴承盖区域中的轴承孔内，并且该半连杆在轴承盖的两侧处安装到张紧翼片(tab)上，这些张紧翼片连接到产生“切断”轴承盖所需张力的液压牵引装置上。
通常，断开或断裂分离必然伴有所谓的弯曲应变的问题。这种变形现象是由于在断开分离过程中，不能横过整个断开分离面绝对同步地实现断裂而造成的。相反，断裂开始于断开分离面上的点，并随时间延迟(在毫秒范围内)而横过整个断开分离面传播。已经分离的部分相对于还没有分离的部分弯曲，因此使得断开分离面在出现断裂后不再精确地装配在一起。每当轴承孔或轴承套(其断开分离面由两个间隔开的表面部分形成)经历断裂分离时该效果就会尤为明显地出现。表现出这些变形现象的工件并不能满足在轴承或发动机结构中规定的与质量相关的要求，因此它们是无用的。
现有技术抵抗这种弯曲应变，因为它以特定的预张力将待分离的部分柔性地压在一起。然而，必须在断开分离过程中克服该预张力，因为它与断裂分离力相抵消。为了将每当轴承组件经历断裂分离时产生的弯曲应变减少到经济可行的程度，在实际上也必须以相对较高的预张力并因此以极高的断裂分离力进行操作。
发明内容
本发明的目的是提供这样的方法和装置，其用于断开分离轴承组件并允许断裂面具有增强的特性。
根据本发明，通过包括独立权利要求1和2的特征的用于断开分离轴承组件的方法和装置来实现该目的。在从属权利要求中描述了有利的附加特征。
本发明基于这样的思想，即改善在断开分离期间断裂面的特性，因为在断裂分离期间出现的弯曲应变应尽可能地减少。为此，本发明选择了完全新颖的方法，同时保留了经反复考验的延伸心轴系统，该系统包括两个可分开的半心轴。通过特定的夹紧系统来执行固定步骤，从而代替通过预张力来固定相应的轴承盖。根据本发明，轴承盖因此被固定成不能转动，但是可以以这样的方式被夹紧，即沿着断开分离方向在相应的半心轴与固定装置之间进行有限程度的自由运动。
原则上，该夹紧系统包括与轴承盖相对应的半心轴以及固定装置，轴承盖以不可运动的方式固定在它们之间。本发明的关键在于，包括半心轴、轴承盖和固定装置的该单元以这样的方式被支撑，即尽管轴承盖不能转动，但是其可以沿着断开分离方向有限程度地自由运动。这使得不必使用必须通过相应断开分离力克服的预张力。结果，可使用相对较低的断开分离力进行工作，这使得根据本发明的装置具有简单且相对重量较轻的结构设计。
通常可以以非常广泛的方式来设计基于上述原理操作的装置。然而，由于这样的原因而可获得具有在技术方面尤为简单的结构、且允许可靠有效地夹紧的装置，即：提供了至少两个抓握装置，它们可以在相应轴承盖的两侧上接合到与轴承盖相对应的半心轴上，并且可以通过牢固地连接到抓握装置上的固定装置，将相应轴承盖夹紧在相应半心轴与固定装置之间，从而使包括相应半心轴、抓握装置以及固定装置和夹紧的轴承盖的单元可以沿着断裂分离方向有限程度地自由运动，但是该单元以不能转动的固定的方式被支撑。结果，防止了相应轴承盖在断裂分离期间相对于止推座转动，从而大大地消除了弯曲应变。
这样，可消除在现有技术中遇到的上述缺点，并且可以显著地改善断裂表面的特性。尤为有利的是，根据本发明的装置并不向待分离的那些部件施加任何抵消断开分离过程的外力。这意味着待施加的那些断裂力很小，因此有利于断开过程，从而可更加容易地设计该装置结构。
原则上，所述抓握装置可以任意的方式形成并接合到相应半心轴上。然而，有利的是延伸心轴(尤其是相应半心轴)包括至少一个适用于抓握装置的凹口或者包括至少一个凸起，抓握装置与该凹口或凸起相接合。这是生成可靠形状配合的简单方式，其有助于确保轴承期望的可转动固定的结构。
具体地，在刚性抓握装置的情况下，本发明的扩展优选地使得相应半心轴在其相对侧的周边上设置有切向延伸的插槽；这些插槽可用于使得相应抓握装置在半心轴上滑动。尤为优选的是，使得插槽与所述至少一个凹口连通，从而抓握装置可以通过插槽快速且可靠地与所述至少一个凹口接合。
在这种结构设计的情况下，有利的是，所述至少一个凹口布置成与插槽轴向相邻，并且这些凹口直接融入这些插槽内。在这种结构设计中，抓握装置可通过插槽在相应半心轴上滑动，并且可以通过简单地使半心轴沿轴向滑动而实现接合作用。沿轴向的运动实际上使得抓握装置与布置成与插槽轴向相邻的凹口接合，因此使得抓握装置与相应半心轴确实地互锁。
当抓握装置由钳(其优选地均包括固定爪，即，爪并不相对于彼此运动，并在它们的端部区域中具有相互面对的接合件，并且它们与在相应半心轴中的所述至少一个凹口接合)形成时，可以获得在技术方面尤为简单且表现出静态刚性的结构。
也可以以非常广泛的方式来设计固定装置。当固定装置具有至少一个力致动的制动器时，可获得尤为简单且有效的布局。该方法使得固定装置通过待分离的轴承盖和相应半心轴而被可靠地张紧。优选地，设有至少两个间隔开的制动器32、34，它们在与相应半心轴相对的一侧处以尤为优选的方式作用在轴承盖上。该方法生成了这样的单元，其自身张紧并包括固定装置、待分离的轴承盖和相应半心轴，由于张紧而使得没有将阻止随后断裂分离的力引入轴承组件中。同时，以简单且经济可行的方式实现制动器，例如通过液压缸等。
附图说明
图1表示根据本发明的断开分离装置的优选实施例的示意立体图；
图2至图6均示意地表示根据本发明的断开分离方法的优选实施例的各个步骤，该方法采用了图1所示的装置。
具体实施方式
下面将参照图1至图6来详细描述本发明的优选实施例。在图中相同的附图标记均表示相同的部件。
图1示意地表示根据本发明的断开分离装置1的优选实施例的立体图。从图1可以看出，该实施例中的装置1用于以断开分离的方式来加工例如用于内燃机中的曲轴箱6。曲轴箱6具有一系列轴承孔8，这些轴承孔并排布置并均由止推座4和轴承盖2包围，该止推座和轴承盖将通过断开分离而彼此分离。在断开分离过程期间，可以以适当的方式来支撑曲轴箱6。然而必须记住的是，本发明并不限于所示的应用，其也可以应用于其它轴承组件等。
首先，图1中所示的断开分离装置包括延伸心轴10，该延伸心轴10具有两个半心轴12、14并可以插入至少一个并排的轴承孔8中。用于使半心轴12、14分开的扩展器16插设在半心轴12、14之间。扩展器16例如可以由楔形件或能够向半心轴12、14上施加足够的扩展力的液压装置形成。
断开分离装置1还包括两个呈钳18、20形式的抓握装置，它们可以在相应轴承盖2的两侧处接合到与轴承盖2相对应的半心轴12上。钳18牢固地连接到可以沿着断开分离的方向(即，基本垂至于轴承孔8的轴线的方向)有限程度地自由运动的固定装置22上，但是钳18以这样的方式被支撑，即其被固定成不能转动。这种支撑方式例如可以实现为一种滑动套筒等。
在该实施例中，远离相应轴承盖2相面对的半心轴14具有两个凹口24，从而面向相应轴承盖2的半心轴12在另一半心轴14上方类似凸起地伸出。这可使得钳18、20与半心轴12(其与相应轴承盖2相配合)确实地接合。
另外，与相应轴承盖2配合的半心轴12在其相对侧的周边处具有用于钳18、20的切向延伸的插槽26，该插槽26均与凹口24连通。更准确地说，当从延伸心轴10的轴向看时，凹口24均定位成与插槽26轴向相邻并融入其中。
在本实施例中，钳18、20形成为具有不变或刚性的几何形状。钳18、20均包括两个固定爪28，这两个固定爪布置成基本呈U形形状并在它们的内周上均具有齿状接合件30，在各个钳18、20中接合件30彼此面对。
从图1可以看出，钳18、20的厚度基本上与插槽26的宽度相对应，从而能够将钳18、20引导到延伸心轴10上，这样接合件30以形状锁定的方式终止于凹口24的区域中，并可以在半心轴12的相应凸起的后方接合。
在本实施例中，固定装置22包括两个力致动的制动器32、34，在图1中制动器34由钳18遮住。制动器32、34彼此间隔开并设置在钳18、20之间，从而面向相应轴承盖2。对于施加均匀负载的情况，优选是制动器32、34定位在钳18、20之间的大致中间位置处，并基本与其平行地延伸。力致动的制动器32、34例如可以是液压缸或气压缸的可突出活塞。然而当然也可以在本发明的范围内使用其它合适的限制止动件。另外，可想象的是，制动器并不运动并且钳是力致动的。
下面将基于图2至图6，以示例的方式来描述图1中所示的断开分离装置1的操作，图2至图6均示意地表示根据本发明的断开分离方法的优选实施例的各个步骤，该方法采用了图1的装置。
从图1中所示的状态开始，延伸心轴10处于其松弛状态，即扩展器16没有在半心轴12、14上施加任何相当大的扩展力，首先以这样的方式将延伸心轴引入第一轴承孔8中，即至少第一插槽26终止于第一和第二轴承盖2之间(图2，将位于图中右侧的轴承盖称为第一轴承盖)。插槽26优选地运动到这样的位置，即它们基本上与固定装置22的钳18、20对齐。
从图3可以看出，包括钳18、20和固定装置22的牢固连接单元现在朝向延伸心轴10和曲轴箱6运动，从而钳18、20与它们的爪28以及尤其是它们的齿状接合件30一起进入插槽26中。钳18、20以这样的程度朝向延伸心轴10运动，即齿状接合件30终止成与凹口24轴向相邻。
在下一步骤中，如图4所示，将延伸心轴10进一步引入轴承孔8中。钳18、20的齿状接合件30与延伸心轴10的凹口24以形状锁定的方式进行接合，因此在面向待分离的轴承盖2的延伸套筒12的后方进行接合。换言之，可以在延伸套筒12(其面向待分离的轴承盖2)与钳18、20之间进行确实的动力传送。
然后力致动的制动器32、34伸出从而与待分离的轴承盖2的面对表面2′接触，并且向其施加力(图5)。这样产生了预张力，其牢固地张紧固定装置22、钳18、20、与待分离的轴承盖2相对的延伸套筒12以及待分离的轴承盖2自身，以形成一单元。结合固定装置22的轴承结构(该结构被固定不能转动，但是可以有限程度地自由运动)，该方法减少或大大地消除了在断裂分离过程中影响待分离的轴承盖2的任何扭曲或弯曲应变。这样，可以获得具有大大改善的质量和表面结构的断裂表面。
最后，从图6可以看出，执行了实际的断开分离过程。为此，半心轴12、14通过扩展器16运动分开直到在轴承盖2和相应止推座4之间实现了分离断开。在本发明的范围内，不必通过固定装置22向待分离的轴承盖2施加张力，因为在该实施例中，固定装置22与钳18、20和制动器32、34一起仅用于防止待分离的轴承盖2发生扭曲，而并不用于阻止或帮助轴承盖沿着断开分离方向的运动。
在完成断开分离过程之后，可以通过使制动器32、34退回而松开对分离的轴承盖2的夹紧，结果通过使制动器32、34退回而后使钳18、20退回，可以移除分离的轴承盖2并使钳18、20从延伸心轴10脱离。对于下一个轴承盖2，可以类似地进行上述过程。
尽管本发明的上述实施例示例涉及单个轴承盖2的断开分离，但是本发明当然可以在断开分离过程中将多个轴承盖2从相应止推座4分离。这样，有用的是例如提供多个具有相应钳的固定装置22，或者配备具有多个钳和相应制动器的单个固定装置22。

Claims (15)

1.一种方法，用于将至少一个轴承盖(2)从发动机箱的轴承组件(6)中的相应止推座(4)断开分离，该发动机箱设有并排设置的轴承孔(8)，
其中，将包括两个半心轴(12，14)的延伸心轴(10)引入至少一个轴承孔(8)中，并且通过在所述半心轴(12，14)之间起作用的扩展器(16)使所述半心轴(12，14)分开以在所述止推座(4)与轴承盖(2)之间产生断开分离力，
其特征在于，所述轴承盖(2)以这样的方式夹紧在相应半心轴(12)和固定装置(22)之间，以被固定成不能转动，但是可以沿着断开分离方向有限程度地自由运动。
2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送机箱是用于往复活塞发动机的曲轴箱。
3.一种装置(1)，用于将至少一个轴承盖(2)从发动机箱的轴承组件(6)中的所述相应止推座(4)断开分离，该发动机箱设有并排设置的轴承孔(8)，该装置包括：
延伸心轴(10)，其可插入至少一个所述轴承孔(8)中并具有两个半心轴(12，14)；和
扩展器(16)，用于使所述半心轴(12，14)运动分开，所述扩展器在所述半心轴(12，14)之间起作用，
其特征在于，
设有至少两个抓握装置(18，20)，所述抓握装置可接合到与所述至少一个轴承盖相对应的所述半心轴(12)上，并且
设有固定装置(22)，所述固定装置牢固地连接到所述至少两个抓握装置(18，20)上，
所述至少一个轴承盖(2)可以以这样的方式夹在所述相应的半心轴(12)与所述固定装置(22)之间，从而使包括所述相应的半心轴(12)和所述抓握装置(18，20)以及所述固定装置(22)和所述夹紧的轴承盖(2)的单元，以可以沿着断开分离方向以有限程度地自由运动的方式被支撑，但是被固定而不能转动。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述发动机箱是用于往复活塞发动机的曲轴箱。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述延伸心轴(10)包括至少一个凹口(24)和/或至少一个凸起，所述抓握装置(18，20)与之进行接合。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，与所述轴承盖(2)相对应的所述半心轴(12)包括至少一个凹口(24)和/或至少一个凸起，所述抓握装置(18，20)与之进行接合。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的装置，其特征在于，对应于所述轴承盖(2)的所述半心轴(12)在其相对侧的周边处包括用于所述抓握装置(18，20)的切向延伸的插槽(26)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述插槽与所述至少一个凹口(24)连通。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在每一种情况下，当从所述延伸心轴(10)的轴向看时，所述至少一个凹口(24)定位成与所述插槽(26)轴向相邻并融入其中。
10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述抓握装置(18，20)由钳形成。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述钳均包括固定爪(28)，所述爪在它们的端部处具有彼此面对的接合件(30)。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述接合件(30)与在对应于所述轴承盖(2)的所述半心轴(12)内的所述至少一个凹口(24)接合，或者在所述至少一个凸起的后方进行接合。
13.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，与所述抓握装置(18，20)相连的所述固定装置(22)包括至少一个力致动的制动器(32)。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，设有彼此间隔开的至少两个制动器(32，34)，所述制动器作用在所述轴承盖(2)上。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述制动器在与所述相应半心轴(12)相对的侧部作用在所述轴承盖(2)上。
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